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壓縮空氣是工業(yè)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的動力源之一,由于其具有安全、無公害、調(diào)節(jié)性能好、輸送方便等諸多優(yōu)點(diǎn),使其在現(xiàn)代化、自動力領(lǐng)域中應(yīng)用越來越廣。壓縮空氣又是一種昂貴的能源動力源,持續(xù)降低壓縮空氣整體的運(yùn)營費(fèi)用,是每一個(gè)工廠管理者的重要課題。
壓縮空氣泄漏幾乎是工廠里常見的一種能源浪費(fèi)。平均壓縮空氣的泄漏量占整個(gè)壓縮空氣量的30%,這意味著每年數(shù)以萬計(jì)的電費(fèi)支出是被泄漏掉了。有些泄漏是非常明顯的,它不但發(fā)出很大的噪聲,而有些泄漏又非常隱蔽,除了微小的不容易聽到聲響之外,“隱蔽”的泄漏往往發(fā)生在工作場所背景噪聲較大的環(huán)境中。以上所有的泄漏,組成了整個(gè)系統(tǒng)中的泄漏源。
管道接頭、快插接頭
壓力調(diào)節(jié)器(FRL)
經(jīng)常打開的冷凝水排放閥
破損的軟管,破裂的管道
對于新建系統(tǒng)(少于1年)或小型工廠,泄漏率控制在5%到7%之間
對于2~5年的系統(tǒng)或中型工廠,泄漏率在7%到10%之間
對于超過10年的系統(tǒng)或大型工廠,泄漏率在10%到12%之間
泄漏不僅僅直接導(dǎo)致能源的浪費(fèi),它也在間接導(dǎo)致著工廠停工風(fēng)險(xiǎn)增高。當(dāng)泄漏現(xiàn)象加劇時(shí),整個(gè)壓縮空氣系統(tǒng)的壓力會下降,如果希望保持空氣系統(tǒng)的壓力,就必須要開啟額外的壓縮機(jī),這也會使整個(gè)工廠的用電成本進(jìn)一步抬升。在有些工廠,有大量的間歇性排放裝置,如電子排污閥,這些閥門基本以固定時(shí)間間隔排放冷凝水或其它廢液,而排放時(shí)間內(nèi)當(dāng)廢液已經(jīng)排放干凈之后,大量的壓縮空氣就會離開壓縮空氣系統(tǒng)。在某個(gè)時(shí)間,可能會存在多個(gè)排放閥同時(shí)排氣的情況,這時(shí)整個(gè)系統(tǒng)的壓力會突然下跌,甚至超過系統(tǒng)能接受的最低壓力而造成整個(gè)系統(tǒng)的停產(chǎn)。這是一種典型的運(yùn)行事故。
以3毫米小孔在表壓7bar壓力下的泄漏作為計(jì)算,一個(gè)月浪費(fèi)的電能就需要支出2500元電費(fèi)(注:假設(shè)24小時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),每月30天,電費(fèi)單價(jià)¥0.8/千瓦時(shí))。
儲氣容積測定法
3. 超聲波泄漏檢查法
巡視整個(gè)工廠,快速挑出空氣系統(tǒng)中明顯的大型泄漏點(diǎn),如開啟的閥門、軟管上的抹布(有些工人為了掩飾漏點(diǎn)而覆蓋抹布消音),仍在供氣,但未啟動的機(jī)器,排水閥,快插等等;
在巡視過程中可以勾畫一條合適的檢測路線,繪制管線圖,對將來的確定泄漏點(diǎn)非常有幫助。
用泄漏測試槍仔細(xì)檢測所有的空氣管路,記得一直佩戴耳機(jī),當(dāng)較難確定泄漏方位時(shí),可調(diào)整靈敏度。
從供氣端開始,逐步將檢測向使用端推進(jìn)。
建議將檢測區(qū)域細(xì)分,逐一進(jìn)行,避免重復(fù)檢測或者漏檢。
檢測到泄漏點(diǎn)后,用標(biāo)簽標(biāo)注位置,確保泄漏標(biāo)簽可以一直懸掛在泄漏點(diǎn)至少到泄漏解決(建議不拆除,以便復(fù)檢)。
在泄漏點(diǎn)維修后再次進(jìn)行檢測,有時(shí)候維修會導(dǎo)致新的泄漏點(diǎn)產(chǎn)生。
計(jì)算泄漏量大小。
編撰泄漏檢測報(bào)告。
在查找到并定量化壓縮空氣泄漏點(diǎn)之后,運(yùn)用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的方法,可以輕松得到泄漏清單并規(guī)劃出下一步修復(fù)泄漏的工作范圍。由于修復(fù)泄漏會產(chǎn)生成本,在實(shí)際中經(jīng)常采用帕累托最優(yōu)分析確定修復(fù)的優(yōu)先級,下圖是泄漏檢測報(bào)告中常見的所有泄漏點(diǎn)帕累托分析圖。我們只需要將泄漏量最大泄漏點(diǎn)修復(fù),就可以花較少的資源產(chǎn)生大的價(jià)值。
由于泄漏通常在管道連接處發(fā)生,所以修補(bǔ)泄漏的方法可以很簡單:直接把泄漏部位擰緊;也可能會非常復(fù)雜:更換發(fā)生泄漏的部件,如接頭、連接件,甚至總成。
有些設(shè)備本身未配置自動切斷供氣的部件,對于這些設(shè)備可選配電磁閥,在停機(jī)時(shí)接收信號自動切斷氣源,或者在進(jìn)氣管上安裝一個(gè)球閥,設(shè)備操作結(jié)束時(shí)手工切斷氣源。這些都是簡單但有效的減少泄漏的方法。
有些國外的壓縮空氣工程公司習(xí)慣于盡量降低系統(tǒng)的壓縮空氣壓力,或者降低子系統(tǒng)的供氣壓力來減少系統(tǒng)泄漏量。從前述圖表數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),壓縮空氣壓力越低,空氣的流量也就越小。通過壓力流量調(diào)節(jié)裝置來減少因?yàn)閴嚎s機(jī)加卸載運(yùn)行而造成的空氣壓力波動也可以起到穩(wěn)定壓力,減少空氣泄漏的目的。
壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備的正常運(yùn)行并不意味著整個(gè)系統(tǒng)是高效的,壓縮空氣系統(tǒng)節(jié)能的方式有很多種,其中減少泄漏是直接的節(jié)能方式。
修補(bǔ)泄漏是每個(gè)人的工作,當(dāng)泄漏點(diǎn)大到一定程度時(shí),不用借助任何工具就能夠發(fā)現(xiàn)它的存在。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),泄漏檢查的投資回收期通常在半年以內(nèi)。工廠管理者應(yīng)當(dāng)把泄漏評估和修復(fù)作為一項(xiàng)經(jīng)常實(shí)施的工作,在日常工作中及時(shí)發(fā)現(xiàn)泄漏,每一年或者每半年對整個(gè)工廠的管理進(jìn)行一次泄漏檢查,所帶來的能源節(jié)約將大大超過泄漏檢查本身的成本。